Thesis:

Diseño e implementación lógica de control experto en espesador de relaves, Planta Las Tórtolas

Este trabajo presenta el desarrollo e implementación de un sistema de control experto estructurado en reglas lógicas, para mantener el control de la operación de espesamiento de relaves en la Planta “Las Tórtolas” de AngloAmerican. Las reglas han sido diseñadas a partir de las filosofías de operación del personal experto, con el objetivo de lograr un control estable de las variables de interés y la optimización de los indicadores de rendimiento de este espesador de 125 m de diámetro, diseñado para procesar en torno a 13000 m3/h de pulpa. La importancia en el consumo del recurso hídrico en la industria minera, hace necesario aumentar los esfuerzos en recuperar la mayor cantidad de agua posible desde los procesos de separación sólido-líquido. Adicionalmente, los desafíos futuros de la minería en nuestro país se focalizan en la reducción de costos, por ejemplo, en el consumo de recursos como floculante, y la seguridad para las personas y el medioambiente. Para cumplir estos objetivos, el sistema experto se estructuró en dos fases. Primero, permite bajo ciertas condiciones tomar el control de la operación, ajustando las variables dentro de una banda de seguridad y luego utiliza los recursos disponibles para optimizar las condiciones de operación que permitan una mayor recuperación de agua. La primera fase del encadenamiento de reglas lógicas revisa las variables de operación con la instrumentación disponible en el espesador de relaves, asociadas al torque de las rastras, presión de la cama de lodos (inventario de sólidos) y nivel de interfase (profundidad de cama). Mediante el análisis conjunto de estas mediciones, el sistema determina las acciones necesarias para ajustar las variables dentro de un rango seguro, mediante la modificación de los recursos de control disponibles: flujo de descarga y dosificación de floculante. Para ello, el sistema cuenta con flujómetros y válvulas de control en las dos líneas de descarga, y variadores de frecuencia en las bombas de dosificación de floculante. La segunda fase ejecuta acciones que permitan optimizar la recuperación de agua, a través de la obtención de porcentajes de sólidos más altos en la descarga, al mismo tiempo que se busca reducir el consumo de floculante y mantener la estabilidad del sistema, en la medida que las condiciones de operación lo permitan. Para ello, la instrumentación del sistema cuenta con medidores de densidad nucleares, que determinan el contenido de sólidos en las líneas de descarga del espesador.

This thesis presents the development and implementation of an expert control system structured on logical rules to maintain control of the tailings thickening operation at AngloAmerican's "Las Tórtolas" plant. The rules were designed based on the operating philosophies of the expert staff, with the objective of achieving stable control of the variables of interest and optimizing the performance indicators of this 125 m diameter thickener, designed to process approximately 13,000 m3/h of pulp. The importance of water consumption in the mining industry makes it necessary to increase efforts to recover as much water as possible from solid-liquid separation processes. Additionally, future challenges for mining in our country focus on cost reduction, for example, in the consumption of resources such as flocculant, and safety for people and the environment. To meet these objectives, the expert system was structured in two phases. First, it allows control of the operation under certain conditions, adjusting variables within a safety range, and then uses available resources to optimize operating conditions to allow for greater water recovery. The first phase of the logical rule chain reviews the operating variables with the instrumentation available in the tailings thickener, associated with the torque of the rakes, sludge bed pressure (solids inventory), and interface level (bed depth). Through a joint analysis of these measurements, the system determines the actions necessary to adjust the variables within a safe range by modifying the available control resources: discharge flow and flocculant dosing. To this end, the system has flowmeters and control valves on both discharge lines, and variable-frequency drives on the flocculant dosing pumps. The second phase implements actions to optimize water recovery by achieving higher percentages of solids in the discharge, while simultaneously seeking to reduce flocculant consumption and maintain system stability, as long as operating conditions allow. To this end, the system's instrumentation includes nuclear density meters, which determine the solids content in the thickener discharge lines.